《大体积混凝土防裂技术研究9700字（论文）》

一、引言混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度,不同形式的裂缝,这是一个相当普遍现象,大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在大体积混凝土施工过程中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝,而这些裂缝必然会给工程带来不同程度的危害。如何采取有效措施,防止温度应力造成混凝土结构表面和内部出现有害裂缝,一直是大体积混凝土结构施工中的一个复杂而又难度很大的技术问题。大体积混凝土的最主要特点，是以大区段为单位进行施工，施工体积厚大，由此带来的问题是水泥水化作用所放出的热量使混凝土内部温度逐渐升高，由此产生的热量又不易导出，造成较大的内外温差，加之混凝土早期的抗拉强度底，弹性模量小，致使混凝土开裂，影响工程质量。首先混凝土表面裂缝的存在会影响构件美观;其次表面裂缝对混凝土的耐久性也产生一定的影响，由于裂缝直接嵌入结构体，所以将减小混凝土保护层厚度，给钢筋锈蚀留下隐患;另外施工时要对裂缝进行二次处理，费工费料。正是上述原因，工程上一直对大体积混凝土出现裂缝的问题比较重视，而混凝土出现裂缝又是很难避免的，这使防治裂缝耗费了大量的人力财力。在项目实施过程中通过不断地监测、分析、研究、试验，最终对裂缝的产生原因有了一定的了解，对避免裂缝产生的方法措施作了一些的研究总结。二、大体积混凝土的相关概述（一）大体积混凝土的阐释如果单单从字面上进行理解的话，其可以解释为体积相对较大的混凝土。具体来说，其结构断面是在80cm以上，结构相对厚实，相应的其对施工也提出了较高的要求。同时在水泥化热时所释放出的热量也较为集中，一般情况下是在25℃以上。因为受到温度的影响，所以结构物往往面临变形的问题，这是为了充分保障混凝土的整体性，必须将膨胀剂、减水剂等按照一定比例加入到大体积混凝土中，除此之外，后期的维护保养也是十分重要的，这些都是与大体积混凝土最后的施工质量直接相关的。（二）大体积混凝土的特点大体积混凝土在现下的建筑工程施工中被常常运用到，而且随着城市化进程的不断加快，城市建筑就如同雨后春笋，快速发展起来，数量越来愈多，因此，对于混凝土的需求量也是呈现出逐年迅猛向上发展的势头。大型混凝土构件在建筑工程中举重若轻的地位不容置疑，但是其也存在着一定的弊端与问题，其中最主要的就是裂缝现象的发生。裂缝是影响建筑质量的重要因素之一，严重情况下可能甚至可能导致安全事故的发生，这在一定程度上警惕了建筑工程的施工管理，必须将对裂缝现象的防治作为首要的任务目标。导致混凝土产生裂缝的影响因素有很多，其中起着主导作用的是温度的变化，水泥在进行水化时会产生大量的热，而温度一旦没有把控在合适的范围内，就容易出现温度过高，形成裂缝。经过多年的发展，总的说来，我国的混凝土施工技术已经是相对完善、成熟了，对大体积混凝土所呈现出的特点有如下几点：（1）原材料需求较大在建筑工程项目实际施工过程中，大体积混凝土浇筑的主要应用之一：基础底板施工。在大集体混凝土浇筑过程中，对于原材料的需求较大，同时原材料的体积也相对较大，这也是混凝土呈现出量大特征的重要体现。（2）施工程序复杂相对与普通混凝土在进行浇筑来说，大体积混凝土的浇筑往往较为复杂，同时在操作难度上，其难度也是远远大于普通混凝土浇筑，条件极为复杂。（3）施工技术要求较高因为大体积混凝土自身所具有的体积大以及结构厚实的特点，所以在进行浇筑时，往往采取的是连续浇筑，因为连续浇筑往往能够实现浇筑过程中大体积混凝土的整体性，但是与此相应的是，其对施工技术的要求也是相对较高。（4）裂缝现象严重大体积混凝土在实际的浇筑过程中不可避免的会产生大量的水化热，而因为热量散发不均匀，使得混凝土的内外产生了过大的温度差，从而导致了裂缝的形成。此外，大体积混凝土的养护如果不及时，同样会增加发生裂缝的风险。（三）大体积混凝土浇筑管理的重要性从上述关于大体积混凝土的特征就可以看出，一把情况下，在混凝土施工过程中往往对施工的技术有较高的要求，必须对水泥化热进行严格的把控，将温度对混凝土整体的影响降至最低，避免产生裂缝的后果，进而保障整个建筑工程的施工质量。在笔者对大体积混凝土施工要求管理的要点分析以及所搜集的相关文献中，可以明显的得出，在大体积混凝土的施工过程中，对施工质量产生直接影响的是：浇筑施工以及控制，这一环节可以说是整个施工管理工作的重点。通过对大体积混凝土浇筑施工进行管理能够有效的放置施工质量中的通病发生，进而在不影响施工进程的基础上最大地降低治理通病所需要的相关费用。所以，综上所述，在现代建筑工程大体积混凝土施工过程中，施工企业必须充分意识到对浇筑施工管理的重要性，从而为最终施工质量提供相应的保障。三、大体积混凝土浇筑施工防裂技术方法（一）材料的准备合格的建筑材对建筑的质量产生着直接的影响，所以在在正式施工之前，应该滴所需要的材料进行充分的了解与准备，在基础上以便能够在最短的时间内对突发的事故作出相应的应急方案，降低对整个施工进程的影响，促进施工的顺利进行。材料的准备是开展混凝土浇筑施工的首要步骤，也是相对关键的步骤。首先，保障大体积混凝土的施工质量是管理的最高目标，其在进行混凝土的配置工作时可以依据不同种类的水泥采取不同的方法进行配置，水化热是水泥最为重要的一个特征，所以在实际的水泥使用过程中，应该将不同种类的水泥进行区别的对待，从而有效的降低水泥出现结块的可能性。同时为了防止裂缝的出现，在施工的过程中应该严格的遵循相关的标准执行，此外，还需要再施工结束后对相关的工程进行合理、科学的管理与验收，以便能够及时发现问题、解决问题，有效提升建筑的整体质量。其次，大体积混凝土是由多种材料混合而成，其中骨料是之中最为重要的组成部分，其所需要的量也是占比最大的之一，所以在对混凝土的相关配料进行选择时，对骨料的选择尤其重要。一般说来，优质的骨料具有弹性模量低以及膨胀系数低的优点，优质骨料的采用能够有效的保障建筑的质量。同时在进行砂子的选择时，首要选择时中砂，并且将含沙量尽量控制在3%左右，较大的卵石或是碎石含沙量最好控制在1%以内，这一举措能够有效的放置混凝土裂缝现象的发生。再次，在实际施工过程中可是考虑适当加入粉煤灰来代替水泥，从而减少水泥化热对建筑工程质量的影响程度，但是粉煤灰的量需要进行合理把控，尽量保持在15%——20%范围中。根据粉煤灰所具有的特性，其能够最大程度上改善混凝土的和易性，同时简化施工程序，降低整个工程的操作难度。因为粉煤灰的碱含量与硫含量相对较少，而这一特性有利于缓解水泥化热所带来的影响，进而有效控制建筑工程的质量。最后，混凝土的搅拌也是非常重要的一项工作，在实际的混凝土搅拌的过程中，需要适当的进行水的添加，而这水也是有要求的，即必须为纯净水。混凝土的配置过程中，处理需要加入适当的水，还需要添加各种的外加剂，这时相关的工作人员在进行添加时，务必要注意添加的量的控制，严格依照相关的标准，不论是外加剂的剂量还是质量都要进行准确把控。（二）技术准备施工技术也是影响建筑质量的又一重要因素，在实际施工正式开展之前，一定要做好充分的技术准备工作。首先作为工程的施工人员需要向混凝土提供单位提出相应的要求，严格考察混凝土的强度等级、塌落度以及初凝和终凝时间，这些因素都会对工程的质量产生直接的影响。其次，在进行大体积混凝土浇筑之前，现场的专业施工设备应该请专业的人员进行仔细检查，在浇筑过程中发现问题能够及时、有效解决。最后，在进行浇筑工作时，必须采取连续浇筑，因为如果没有进行连续浇筑，极易产生意外的施工缝，工程的质量受到直接威胁。从该点出发，在施工的现场，必须要充分保障水、点、设备的正常运转，此外，施工现场的专业人员看守也是十分重要的。（三）混凝土配合比的设计混凝土的配合比也是在进行大体积混凝土浇筑施工过程中的一项重要工作。一个合格的混凝土的配合比能够充分满足工程中所要求的混凝土的强度，与此同时还可以进一步缓解水泥的化热现象，以便提升混凝土的和易性。为了解决混凝土水化热的现象，在配置混凝土时就可以考虑选择水化热较低的水泥，譬如说矿渣水泥，其水化热相对较低，此外，还可以考虑适当添加其他物质来代替水泥，粉煤灰就是一个相对较优的替代选择，不仅可以减少水泥的实际使用量，同时还能够有效降低水泥化热的程度，以便实现最终工程的最终质量。（四）施工中注意事项分层浇筑和推移式浇筑时目前我国在进行大体积混凝土浇筑过程中较为常用的两种主要方法。首先，施工裂缝是时常会发生的，而施工过程中采用连续浇筑的方式能够起到很好的缓解作用，同时也需要相应的主义混凝土的铺摊厚度的控制，其对厚度的选择应该根据混凝土的和易性以及实际的振捣作用来加以确定，一般说来，在采用人工方法进行混凝土的浇筑工作时，对混凝土的铺摊厚度要求大致在400mm以下。另一方面，因为实际情况的需要，大体积混凝土中会适当的添加不同的外加剂，所以相对来说，其水泥的用量则会降低，在该种情况之下，需要在原有的基础上延长搅拌时间，常规情况下的搅拌时间是在30分钟左右。在这一过程中，除了时间的控制，其外加剂的数量也需要建议严苛把控，按照相关的规范标准进行。最后在进行分层浇筑时，在完成第一层的浇筑工作后，需要等到其初步凝结结束后方才可以进行第二层的浇筑工作，之后以此类推，完成接下来的浇筑工作。此外，进行浇筑过程中，层间的时间间隔也是需要加以注意的，常规情况下来说，其间隔时间应该充分参照混凝土的初凝时间，可以通过相应的实验操作从而确定混凝土的初凝时间，其间隔时间是需要小于混凝土的初凝时间的，这一规范同样是适用于推移式连续浇筑的。水平施工缝的留设是建筑工程大体积混凝土需要严格予以操作的，在进行施工缝的处理上需要注意的是：首先，是在实施浇筑之前，需要将粗骨料充分、均匀地露在混凝土的表面，并且清理掉出现松动的石子；其次，在完成本层的初凝之后，需要降本层的混凝土表面清洗干净，在保障湿润的前提下避免出现积水，然后在进行下一步的浇筑工作；最后非泵送浇筑混凝土时，需要依据短边沿长边进行浇筑，如果出现平面面积较大，则可以新颖的换取浇筑方法。四、大体积混凝土浇筑施工问题及原因分析（一）常见问题不同的国家，对混凝土构筑物的裂缝控制范围以及相关的要求会相应的存在着或大或小的差异，混凝土构筑物出现裂缝这一现象几乎是没有办法完全避开的，不论技术多么的纯属，原材料的质量多么优良，都无法完全保证工程中不出现裂缝。在我国对混凝土构筑物所产生的裂缝宽度的相关规定会根据环境、介质的不同而相应的存在差异，所以在一定程度上，我国对混凝土构筑物的裂缝在设计上是拥有一定的伸缩空间的。在国际上，各国在依据本国的实际情况，对混凝土的裂缝都作出了明确的规定，从中就可以说明，混凝土出现裂缝在一定范围内是可以被允许的。要防止混凝土构筑物产生裂缝很难，所以在实际的施工中应该尽量将缩小裂缝的宽度以及将裂缝的宽度尽可能的控制在合格的范围内，避免在施工过程中，所需要承担较大的经济损失。（二）原因分析1、温度变化施工的环境是影响混凝土发生开裂的重要因素之一。在不当的施工时间以及采用不合理的施工技术都会导致混凝土的施工作业受到温度的影响。首先是施工的季节，夏季与冬季在温度上存在着明显的差异，因此这两个季节在温度上对施工效果产生的影响也相应的较为明显。在季节中存在的昼夜温差，会导致混凝土施工作业出现受热不均的现象，进而使得混凝土出现开裂。其次环境温度与湿度，温度过高或是受到大雨的侵蚀都会在不同程度上加大混凝土的开裂程度。最后，施工的实践操作也会使得混凝土的温度受到影响，温度发生明显的变化，例如浇筑施工时如果速度过快就会导致混凝土的内部没有实现充分的凝固，进而为后来的开裂埋下隐患。2、混凝土原料的收缩性构成混凝土的原料主要由水泥、砂石以及外加剂这几部份组成，而这些原材料在化学性质以及构成成分上或多或少的存在着差异，所以其所具有的实际收缩性也会彼此不同。譬如，在进行混凝土的配置工作时，如果添加了一些低石膏比例的水泥，那么其所具有的收缩性会相对比较明显，进而发生裂缝的可能性也会相对较高，而如果添加的是适量的氧化镁，那么则可以有效的降低开裂的可能性，控制开裂情况。除此之外，混凝土的配比方式的差异也会导致后期混凝土发生开裂，一般情况下，水泥的使用量越大，混凝土的收缩量表现的也会相应明显。在控制混凝土的配置方式时，可以通过适当比例的外加剂以及粉煤灰来削弱混凝土的收缩量，有效缓解混凝土开裂现象。3、混凝土内外温度不均，水分得不到及时补充混凝土的水热化现象也会导致混凝土面临开裂的风险。因为混凝土的施工面积相对较大，在施工结束后混凝土的内部会产生较高的温度，这也是引起水凝性现象发生的首要原因。但是混凝土表面部门的水分则长时间曝露在空气中，水分的蒸发带走了大量的温度，所以就直接降低了混凝土的表层温度，如果这时没有对表面的水分进行及时的补充，就会出现表现的温度过低而内部的温度过高，内外层的温差出现了明显的差异，这时就容易出现大小不一的裂缝。五、大体积混凝土浇筑施工防裂技术应用（一）工程案例以工程连铸回转台基础布置为案例，在此案例中连铸回转台的最高埋深7.2m，整个工程的混凝土用量为2620m3。而且此项工程的体积较大，造型比较特殊与复杂，占地而积比较大并且整体混凝上浇筑基础内部通道结构复杂，最终在此工程的采用的是C30标号的混凝。（二）大体积混凝土浇筑施工管理要点1、材料选择材料的选择在大体积混凝土的施工中是起着至关重要的作用，科学、合理地选择材料有利于大体积混凝土的浇筑工程得以顺利开展。合适的材料能够随混凝土浇筑过程中的热量予以有效控制，从而简化规定大体积混凝土裂缝产生的可能性，提升浇筑的质量，保障工程的安全性。首先是骨料的选择，就细骨料来说，应该选择含砂量较小、质地坚硬的；而粗骨料则优先考虑连续级配的石子。其次是水泥的选择，在选择时应该优选水化热低以及领结时间较长的水泥。最后，大体积混凝土的强度应该满足相关的指标，一般来说混凝土的强度越大，其质地就会相对较脆，不管怎么说，混凝土的强度过高与过低都会在不同程度上对施工的质量产生影响。在本案例中，考虑到原材料的成本问题同时具有绝热温升小的特点，此外材料所具有的抗拉作用以及变形能力也是重要考虑因素。从以上的角度出发，在本产品中所采用的是低热矿渣水泥，同时利用粉煤灰作为混合材料，最大程度上保重材料的绝热温升以及抗裂能力，最后还会适当的添加减水剂最为外加剂，在降低用水量的基础上，用较低的成本实现对增塑的调节。2、强化过程管理一般在大体积混凝土的浇筑过程中往往会采用分层浇筑，主要又以下几种方法：（1）全面分层浇筑所谓全面分层是指将大体积混凝土划分为多个厚度均匀的浇筑层，然后再进行逐层的浇筑工作，这一浇筑方法主要使用与平面尺寸相对较小的混凝土。（2）分段、分层浇筑分段分层浇筑是指把混凝土结构分成多段，每段分层，然后进行分层分段浇筑，这种方法适用于面积大、厚度相对小的混凝土结构。（3）斜面分层浇筑斜面分层浇筑是指混凝土一次浇筑到顶，混凝土自然流动形成斜面，从下向上振捣，该方法适用于混凝土泵送施工。考虑到技术的操作难易程度以及实际的工作效果，在案例中采取的是分层连续浇筑，这一施工方法不仅操作简单，并普遍运用，同时能够使得混凝土表层得到快速散热，并且也有利于振捣工作的进行。考虑到施工面积，在进行浇筑工作时，需要根据相关的工作标准进行连续浇筑，保证每个层面的厚度保持在3m以下。在进行大体积混凝土的浇筑过程中，必须对大体积的振捣加以控制。实际的操作过程中，为充分保证施工的质量，为了跟更好地控制裂缝，一般情况下，会对大体积混凝土采取两次振捣，二次振捣有利于将混凝土中的多余空气与水分充分排出，但是尽管是二次振捣，其对时间的控制也是需要加以注重的，避免出现过度振捣。3、注重养护管理在完成浇筑之后，其事后的养护工作也是很重要的。在混凝土的表面可以铺上草垫、塑料薄膜等，养护工作的伊始，可以通过喷洒的方式进行，到了中后期则相应地需要运用水管来进行洒水养护，这一举措有利于充分保证混凝土表现的湿度。其次，在大体积混凝土的各个构成要件中设置相应的测温孔，以便对其内部进行实时的温度监控，当发现温度过高时，可以及时的进行相应的降温处理。需要注意的是，夏季温度较高，这是则可以变通地采用冷水来达到混凝土的降温养护，但是要保证水温与混凝土的温度差在20℃以内，不能过大。最后，当大体积混凝土的强度达到一定程度后，在确保表面以及棱角部分不会受到损害的前提之下，可以对不承重的侧模进行拆除，而对需要进行称重的部分，则必须要等到混凝土达到了标准强度才能予以拆除。（三）大体积混凝土浇筑施工管理对策1、建立相应的操作流程及制度随着社会经济的飞速增长，工程项目的投资也越来越多。大体积混凝土的应用也就越来越多，保证大体积混凝土的浇筑施工质量十分重要，而对大体积混凝土的浇筑施工及例行管理是保证浇筑质量的重要部分之一。如果想保证大体积混凝土浇筑施工的质量，就必须建立好相应的施工管理制度。在现场进行施工的过程中，工程部的管理人员必须24小时轮流值守，确保每个浇筑工作的正常进行，另一方面，应该在每个浇筑点设置两人或两人以上的工作人员，一个负责指挥混凝土的浇筑，另一个负责混凝土的振捣工作。在施工过程中，需要为混凝土罐车的调度配备多人，以此来保证任何一个下灰点的混凝土能够连续浇筑，施工现场的施工人员应该采用三班制的方式进行，保证有足够的施工人员进行混凝土的浇筑和振捣。在本案例中的下灰方式，采用溜槽和泵送两种方式相结合，主要是因为溜槽的下灰速度很快，能够有效保证混凝土建筑的连续性，其次，还应该在混凝土的出口处设置相应的挡板，从而防止混凝土出现离析现象。采用泵送混凝土的方式是因为采用溜槽的方式进行浇筑时，部分位置无法到达，因而利用泵送的方式进行传送。2、振捣规范振捣的速度与力度是振捣工作的关键，机械振捣能够很好的控制其力度与速度，并且通过振捣有利于在原有的基础上增强骨料的摩擦力，同时也有利于砂浆流动顺畅性的改善。此外，运用机械振捣还有利于增强混凝土的抗渗透性，不过在使用过程中，必须要严格按照振捣流程依序进行，同时依次检查各个区域的实际振捣情况，从而能够及时发现振漏的问题。在使用振动棒的过程中，需要着重注意的是振动棒速度的把控，以及插入点的均匀性，移动过程的速度一定要放缓，如果过快就会直接影响到实际的振动效果，同时振捣时间的把控也是非常重要的环节，尽量避免出现振捣时间过长。最后在使用振动棒是应该垂直插入的方式，并且需要保障其在13s内不出现下沉的问题，其中插入混凝土的长度应该控制在振动棒本身长度的1.2倍左右，切记不要超过这个范围。3、测温措施在正式施工之前首先需要对行测稳点进行布设，平面、体积等在内的诸多因素都是在布置是需要加以考虑的因素。传感器主要是用于温度的感知，这在此过程中，必须要挑选性能相对良好的设备，避免出现因为设备老化而导致相关问题的发生，影响实际的温度测试结果。其次，感温原件的埋设，在实际的埋设过程中应该充分依据事先绘制好的布置图进行处理，同时温度的测试时间也需要提前加以确定，然后将测试的有关结果及时反馈给相关部门，部门则可以根据反馈的信息对施工管理的过程进行相应的指导，以便保证整个浇筑环节的顺利实施。4、编制完善的施工管理方案根据大体积混凝土的浇筑施工管理的原则和规定，然后在此基础上分析自身的实际情况，在编制工程的实施方案时，需要将两者结合起来，进行综合考量，增强实施方案的针对性、可行性。编制计划是进行混凝浇筑施工管理的重要前提条件，工程的实际情况是方案编制的重要参考依据，充分地考虑到大体积混凝土施工中有可能遇见的问题，根据工程的编制依据、工程概况，对大体积混凝土的施工技术编制完善的方案，确定施工技术的控制要点。对大体积混凝土的浇筑施工组织管理方案的设计过程中，需要对各个方面的因素进行分析，对潜在的风险加以控制与防范。不断的完善施工方案，能够科学指导大体积混凝土施工，便于在施工过程中对工程进行管理，保证工程施工管理的规范性和科学性。编制大体积混凝土浇筑的施工方案，确定在施工中所采用的施工技术、控制要点和施工管理的方案，保证混凝土浇筑的质量。5、严格控制原材料选择材料会直接影响到混凝土的浇筑质量，在浇筑管理中，对原材料的控制是混凝土施工的重点。在制定相应的施工管理方案时，不同的施工事项，施工管理的方式也各不相同，大体积混凝土的材料控制一般按照施工材料管理进行，可是这样的方式依旧存在管理的漏洞，对大体积混凝土的整体施工有较大的影响。目前，大体积混凝土浇筑施工时对原材料的要求，在选择材料的时候应该注意大体积混凝土原材料的选择、混合和配比等，从而达到控制项目质量的目的。现阶段，商品混凝土搅拌站还存在一定的问题，因此，在大体积混凝土施工时，必须加强混凝土材料强度的控制和材料质量的检测，甚至还可以选派现场施工监督人员帮助搅拌站的工作人员进行质量监控，同时收集相应的材料做好记录，如果施工出现问题时可以在其中发现问题的原因并进行查漏补缺。在运送商品混凝土时应